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Guía docente 2017-18 - 13412016 - Mecánica de fluidos
TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería mecánica (13412016) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería de organización industrial (13012016) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería de organización industrial (13812022) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería eléctrica (13512018) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (13612022) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería electrónica industrial (13712026) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería electrónica industrial (13112020) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
CURSO: | 2017-18 |
ASIGNATURA: | Mecánica de fluidos |
NOMBRE: Mecánica de fluidos | |||||
CÓDIGO: 13412016 (*) | CURSO ACADÉMICO: 2017-18 | ||||
TIPO: Obligatoria | |||||
Créditos ECTS: 6.0 | CURSO: 2 | CUATRIMESTRE: SC | |||
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_312590.html |
NOMBRE: GUTIÉRREZ MONTES, CÁNDIDO | ||
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable] | ||
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
N. DESPACHO: A3 - 022 | E-MAIL: cgmontes@ujaen.es | TLF: 953212903 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/81290 | ||
URL WEB: http://www.fluidsujaen.es/ | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1123-2002 | ||
NOMBRE: BOLAÑOS JIMÉNEZ, Mª ROCIO | ||
IMPARTE: Teoría - Prácticas | ||
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
N. DESPACHO: A3 - 009 | E-MAIL: rbolanos@ujaen.es | TLF: 953212436 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/81421 | ||
URL WEB: www.fluidsujaen.es | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1827-892X | ||
NOMBRE: LUQUE ESCAMILLA, PEDRO LUIS | ||
IMPARTE: Teoría - Prácticas | ||
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
N. DESPACHO: A3 - 008 | E-MAIL: peter@ujaen.es | TLF: 953212864 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58114 | ||
URL WEB: - | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3306-9456 | ||
NOMBRE: LORITE DIEZ, MANUEL | ||
IMPARTE: Prácticas | ||
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
N. DESPACHO: A3 - 067 | E-MAIL: mldiez@ujaen.es | TLF: 953213002 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/94645 | ||
URL WEB: www.fluidsujaen.es | ||
ORCID: - | ||
NOMBRE: RUIZ RUS, JAVIER | ||
IMPARTE: Prácticas | ||
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
N. DESPACHO: A3 - 067 | E-MAIL: jrrus@ujaen.es | TLF: 953213002 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/31238 | ||
URL WEB: www.fluidsujaen.es | ||
ORCID: - |
La asignatura Mecánica de Fluidos se trata de una asignatura enmarcada en la materia Ingeniería Térmica y de Fluidos. Esta asignatura se imparte en el segundo cuatrimestre del segundo curso.
La Mecánica de Fluidos pretende transmitir a los alumnos los conceptos fundamentales de las leyes que rigen el comportamiento de los fluidos, para que puedan entender y abordar problemas reales de Ingeniería en sus diversos campos de aplicación. Es obvio que la Mecánica de Fluidos comprende una amplia gama de problemas. Si bien desde el punto de vista del descriptor oficial de la asignatura y de su entorno docente se trata de iniciar a los futuros Ingenieros en Mecánica de Fluidos, el análisis del comportamiento de éstos, núcleo de dicha disciplina, debe atender al objetivo a que se destina, en este caso, a la aplicación práctica de los conocimientos, que en este estadio del aprendizaje se centra fundamentalmente en instalaciones hidráulicas.
Hay que hacer referencia a otras ciencias dentro de la titulación que instrumentan y fundamentan la Mecánica de Fluidos. Es de destacar la importancia de la Física como base sobre la que se sustenta la Mecánica de Fluidos. Gracias a los recursos prestados por las Matemáticas adquieren forma y coherencia los logros teóricos y experimentales de la Mecánica de Fluidos.
Por otra parte, los conocimientos adquiridos en esta asignatura se verán complementados en otras materias impartidas en el Grado de Ingeniería, tales como las Máquinas e Instalaciones de Fluidos, la Simulación de Flujos Industriales, la Fluidomecánica Industrial o la Energía Hidráulica y Eólica. La presente asignatura puede ser de suma utilidad en el estudio de otras materias como Ingeniería Térmica II (Mecánica), Instalaciones Térmicas en la Edificación y en la Industria(Mecánica), Proyectos, Máquinas Térmicas (Mecánica), Cinemática y Dinámica de Máquinas (Mecánica), Teoría de Estructuras (Mecánica), Diseño de Máquinas (Mecánica), Tecnología Energética (Organización), Centrales Eléctricas I y II (Electricidad), Generación de Energía Eléctrica con Energías Renovables (Electricidad) o Recursos Hidroeléctricos (Electricidad).
Haber superado las asignaturas de Física I y II, Matemáticas I y II, de primer curso, y Ampliación de Matemáticas e Ingeniería Térmica, de primer cuatrimestre de segundo curso.
El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.Código | Denominación de la competencia |
CB2R | Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. |
CB3R | Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. |
CB4R | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. |
CC2 | Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos. |
CT4 | Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación. |
Resultados de aprendizaje | |
Resultado 10 | Conocimiento de los principios de funcionamiento de instrumentos de medida presión, caudal y velocidad. |
Resultado 11 | Capacidad de aplicar el análisis dimensional y la semejanza física en el estudio de modelos. |
Resultado 12 | Conocimientos de las propiedades de flujos de interés en la ingeniería (flujo en conducto, flujo alrededor de perfiles, flujo en canales abiertos, etc.). |
Resultado 7 | Dominio de los principios básicos que gobiernan el movimiento de los fluidos. |
Resultado 8 | Interpretación física de los diferentes términos que aparecen en las ecuaciones de conservación de la mecánica de fluidos. |
Resultado 9 | Dominio a hora de aplicar balances de masa, cantidad de movimiento y energía en un volumen de control. |
Introducción al estudio de la Mecánica de Fluidos.
Fluidostática.
Cinemática de los fluidos.
Leyes de conservación en forma integral:
ecuación de continuidad, ecuación de
conservación de la cantidad de movimiento, ecuación
de conservación de la energía.
Análisis dimensional y semejanza física.
Flujo en conductos.
Introducción al flujo en canales abiertos
Profesores responsables de la
asignatura en castellano: Pedro Luis Luque Escamilla y
Rocío Bolaños Jiménez
1. Introducción al estudio de la Mecánica de Fluidos. Introducción a la asignatura.- ¿Qué es un fluido? Propiedades.- Viscosidad y ley de Newton.- ¿Qué necesita el técnico saber sobre fluidos? Objetivos y simplificaciones fundamentales.-Conceptos básicos.- Estrategia en el estudio de los fluidos.
2. Fluidostática. Ecuación fundamental de la hidrostática. Implicaciones. Fuerzas sobre superficies. Arquímedes. Ejemplos.
3. Cinemática de los
fluidos.
Campo fluido.
Flujo estacionario. Flujo uniforme.
Trayectoria, senda y línea de corriente.
4. Leyes de conservación. Introducción.- Leyes de conservación.- Teorema de transporte de Reynolds.- Ecuación de continuidad.-Ecuación de cantidad de movimiento y momento cinético.- Ecuación de la energía.- I nterpretación física de las ecuaciones. Aplicaciones.
5. Análisis dimensional y semejanza física. Fundamento del análisis dimensional. Teorema de Buckinham. Cálculo de parámetros adimensionales. Interpretación física. Semejanza.
6. Flujo en conductos. Introducción.- Pérdidas de energía en flujos internos y externos.- Pérdidas de carga en tuberías: ecuaciones empíricas.- Pérdidas de carga en tuberías: ecuación de Darcy-Weissbach.- Factor de fricción.- Dependencia del factor de fricción con la rugosidad.- Dependencia del factor de fricción con el número de Reynolds: solución laminar y el problema turbulento.- Ecuaciones para calcular el factor de fricción. La ecuación de Colebrook.- Rugosidad natural y artificial.- Métodos de cálculo del factor de fricción en régimen turbulento: iteraciones, fórmulas aproximadas y diagramas. El diagrama de Moody.- Pérdidas locales.- Interferencia.
7. Introducción al flujo en canales abiertos. Introducción y conceptos básicos.-Análisis Dimensional del problema general.-Clasificación de flujos en canales abiertos.- Flujo uniforme: pérdidas; análisis y diseño de instalaciones; sección óptima.- Flujo variado:energía específica; profundidad crítica; flujo sin fricción en canales rectangulares; resaltos hidráulicos.- Flujo gradualmente variado: planteamiento de la ecuación general y soluciones básicas.- Medidores y vertederos.
- Prácticas: se realizarán diferentes prácticas relacionadas con fluidostática, ecuaciones de conservación, flujo ideal, introducción al CFD o flujo en conductos.
ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
45.0 | 67.5 | 112.5 | 4.5 |
|
A2R - Clases en pequeño grupo
|
10.0 | 15.0 | 25.0 | 1.0 |
|
A3 - Tutorías colectivas/individuales
|
5.0 | 7.5 | 12.5 | 0.5 |
|
TOTALES: | 60.0 | 90.0 | 150.0 | 6.0 |
La metodología docente consistirá en tres tipos de
actividades:
- Clases expositivas en el aula. En estas clases el profesor
expondrá y explicará los conceptos anteriormente
comentados. Asimismo, se resolverán ejercicios relacionados
con la materia estudiada. Las metodologías empleadas
serán: Clases magistrales, Exposición de
teoría y ejemplos generales, Actividades introductorias y
Conferencias.
- Sesiones de laboratorio: se llevarán a cabo un
número total de cinco sesiones de laboratorio de dos horas
cada, cuatro de ellas en el laboratorio experimental de
mecánica de fluidos y una en el aula de ordenadores. Estas
constarán de una introducción teórica, seguida
de la adquisición las mediciones por los estudiantes. Los
estudiantes posteriormente analizarán los resultados,
comparándolos con los conceptos teóricos estudiados,
y, finalmente, podrán realizar un informe final individual
de cada sesión. Las metodologías utilizadas
serán: Actividades prácticas, Laboratorios, Aulas de
informática, Resolución de ejercicios,
Presentaciones/exposiciones.
-Las sesiones de tutorías colectivas
consistirán, fundamentalmente, en seminarios relacionados
con la asignatura. Las metodologías empleadas en
éstas y en las tutorías individuales serán:
Supervisión de trabajos dirigidos, Seminarios, Debates,
Aclaración de dudas, Comentarios de trabajos individuales,
Presentaciones/exposiciones.
ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
---|---|---|---|
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Correcta intervención del estudiante en clase y tutoría. | Observación y notas del profesor y el resto de los estudiantes. | 5.0% |
Conceptos teóricos de la materia | Dominio del contenido teórico y práctico. | Prueba escrita. | 75.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios | Correcta resolución de los trabajos propuestos. Claridad de la presentación y exposición de los mismos. | Entrega de trabajos. | 10.0% |
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Correcto manejo de instrumentación y procesamiento y análisis de datos. | Evaluación de las prácticas mediante prueba. | 10.0% |
A la hora de obtener la calificación definitiva será necesario haber obtenido una nota mínima en el examen escrito para proceder a hacer la media.
La realización de las prácticas es obligatoria. Si un alumno no ha asistido a todas las sesiones de prácticas de laboratorio, no podrá examinarse de la asignatura y, por tanto, no será calificado.
Por medio de los distintos instrumentos de evaluación, se evaluarán las competencias, y en especial las CC2 y CT4, así como los resultados correspondientes.
- Mecánica de fluidos. Edición: -. Autor: Crespo Martínez, Antonio. Editorial: Madrid: Thomson, 2006 (C. Biblioteca)
- Introducción a la mecánica de fluidos. Edición: 2ª ed. (actualizada). Autor: Fox, Robert W.. Editorial: México [etc.]: McGraw-Hill, cop. 1989 (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluídos: fundamentos y aplicaciones. Edición: -. Autor: Çengel, Yunus A.. Editorial: México : McGraw-Hill, 2006. (C. Biblioteca)
- Fundamentos de mecánica de fluidos. Edición: -. Autor: Munson, Bruce R.. Editorial: México D. F.: Limusa, cop. 2003 (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluidos: una introducción física. Edición: -. Autor: Smits, Alexander J.. Editorial: México: Alfaomega, cop. 2003 (C. Biblioteca)
- Ingeniería fluidomecánica . Edición: -. Autor: Marcos Vera Coello, Immacualda Iglesias Estradé, Antonio Sánchez Pérez y Carlos Martínez Bazán. Editorial: Madrid: Paraninfo, 2012 (C. Biblioteca)
- Fluid Dynamics. An Introduction. Edición: First Edition. Autor: Rieutord, Michel. Editorial: Springer (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluidos con aplicaciones en ingeniería. Edición: 9ª ed. Autor: Franzini, Joseph B.. Editorial: Madrid: McGraw-Hill, D. L. 1999 (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluidos. Edición: 2ª ed. Autor: Crowe, Clayton T.. Editorial: México: Grupo Editorial Patria, 2007 (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluidos. Edición: 3ª ed. Autor: Potter, Merle C.. Editorial: Australia: Thomson, imp. 2003 (C. Biblioteca)
- Fundamentals of fluid mechanics. Edición: -. Autor: -. Editorial: New York [etc.]: Wiley, cop. 1999 (C. Biblioteca)
- Student solutions manual to accompany a brief introduction to fluid mechanics. Edición: 2nd ed. Autor: Young, Donald F.. Editorial: New York: John Wiley, cop. 2003 (C. Biblioteca)
- Fundamental mechanics of fluids. Edición: 3rd. ed. Autor: Currie, I.G.. Editorial: New York: Marcel Dekker, cop.2003 (C. Biblioteca)
- Introduction to fluid mechanics. Edición: 4th ed. Autor: Janna, William S. Editorial: Boca Raton : CRC Press, cop. 2010 (C. Biblioteca)
Semana | A1 - Clases expositivas en gran grupo | A2R - Clases en pequeño grupo | A3 - Tutorías colectivas/individuales | Trabajo autónomo | Observaciones | |
---|---|---|---|---|---|---|
Nº 1 29 ene. - 4 feb. 2018 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | De manera ORIENTATIVA, la temporalidad de la asignatura será: TEMA 1 (intro) | |
Nº 2 5 - 11 feb. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | TEMA 2 (fluidostática) + TUT. COLECTIVA | |
Nº 3 12 - 18 feb. 2018 |
3.0 | 2.0 | 1.0 | 0.0 | TEMA 2 (fluidostática) + TUT. COLECTIVA + PRÁCTICA 1 | |
Nº 4 19 - 25 feb. 2018 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 2 (fluidostática) | |
Nº 5 26 feb. - 4 mar. 2018 |
3.0 | 2.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 3 (cinemática) + PRÁCTICA 2 (Sólo habrá prácticas el lunes (en caso de necesidad las prácticas del martes se trasladarán al lunes o se absorberán la semana siguiente) (martes festivo)) | |
Nº 6 5 - 11 mar. 2018 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 4 (ec. conservación) + TEMA 5 (ec. continuidad) | |
Nº 7 12 - 18 mar. 2018 |
3.0 | 2.0 | 1.0 | 0.0 | TEMA 6 (ec. cantidad mov.) + PRÁCTICA 3 + TUT. COLECTIVA | |
Nº 8 19 - 25 mar. 2018 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 6 (ec. cantidad mov.) | |
Período no docente: 26 mar. - 1 abr. 2018 | ||||||
Nº 9 2 - 8 abr. 2018 |
3.0 | 2.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 7 (ec. energía) + PRÁCTICA 4 | |
Nº 10 9 - 15 abr. 2018 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 8 (resolución prob. ec. cons.) | |
Nº 11 16 - 22 abr. 2018 |
3.0 | 2.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 9 (analisis dim.) + PRÁCTICA 5 | |
Nº 12 23 - 29 abr. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | TEMA 9 (analisis dim.) + TEMA 10 (flujo en conductos) + TUT. COLECTIVA | |
Nº 13 30 abr. - 6 may. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | TEMA 10 (flujo en conductos) + TUT. COLECTIVA | |
Nº 14 7 - 13 may. 2018 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 10 (flujo en conductos) + TEMA 11 (flujo en canales abiertos) | |
Nº 15 14 - 20 may. 2018 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | TEMA 11 (flujo en canales abiertos | |
Total Horas | 45.0 | 10.0 | 5.0 | 0.0 |